溫度作用下拉索性能及統(tǒng)支筒殼結(jié)構(gòu)可靠性能研究.pdf

1、拉索能有效地發(fā)揮材料的最大力學(xué)性能,因此在預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)等實(shí)際工程中得到了廣泛的應(yīng)用；弦支結(jié)構(gòu)體系以靈活新穎的建筑外形和高效的結(jié)構(gòu)性能,得到了較多的研究和應(yīng)用。但是,一方面,我國(guó)目前對(duì)拉索的線膨脹系數(shù)及溫度作用下弦支結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的研究較少；另一方面,可靠度作為弦支結(jié)構(gòu)“性能設(shè)計(jì)”理論的主要基礎(chǔ),是未來設(shè)計(jì)規(guī)范需要考慮的主要內(nèi)容。因此,本文對(duì)拉索的特性、弦支筒殼等結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能和可靠性能等方面進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。
　　 探討了有關(guān)

2、拉索特性的若干問題,并對(duì)不同類型弦支結(jié)構(gòu)中拉索的張拉施工技術(shù)進(jìn)行了分析。以拉索的試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),考慮材料性能等因素的影響,得到了拉索抗力的統(tǒng)計(jì)參數(shù)；根據(jù)安全等級(jí)的不同,通過可靠度分析并引入抗力調(diào)整系數(shù),確定了其合理的可靠度指標(biāo)、最優(yōu)抗力分項(xiàng)系數(shù)和強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,可為今后相關(guān)規(guī)范的修訂提供參考。
　　 分別采用蒙特卡羅法和響應(yīng)面法,編制相應(yīng)的計(jì)算程序,分析了弦支梁安全性和適用性兩方面的可靠性并給出了各參數(shù)的靈敏度。為了評(píng)判結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵構(gòu)

3、件,通過計(jì)算各構(gòu)件的可靠性影響系數(shù),由線性加權(quán)方法得到構(gòu)件的權(quán)系數(shù)方程,建立起一種評(píng)判影響弦支結(jié)構(gòu)可靠度的關(guān)鍵構(gòu)件的計(jì)算模型。
　　 采用基于響應(yīng)面函數(shù)的蒙特卡羅法,研究了弦支筒殼整體屈曲失效模式下的可靠性；分析了矢跨比、垂跨比、撐桿數(shù)目和預(yù)應(yīng)力作用等對(duì)結(jié)構(gòu)承載力和變形失效模式下可靠性的影響,給出了基于結(jié)構(gòu)可靠性的上述參數(shù)的合理取值,并得到了適用性條件下的目標(biāo)可靠度指標(biāo)。
　　 溫度是影響弦支結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)的重要因素之一,

4、為此給出了溫度作用下拉索預(yù)應(yīng)力損失補(bǔ)償方法；研究了弦支結(jié)構(gòu)采用不同拉索時(shí)的可靠性能及其隨溫度的變化規(guī)律。研究表明,溫度作用下結(jié)構(gòu)適用性方面的可靠度有可能不滿足規(guī)范要求；而進(jìn)行補(bǔ)償后,則彌補(bǔ)了溫度對(duì)拉索預(yù)應(yīng)力損失造成的影響。
　　 目前拉索線膨脹系數(shù)還沒有進(jìn)行詳盡的研究,為此推導(dǎo)了拉索線膨脹系數(shù)的測(cè)定公式并確定了試驗(yàn)原理,研制了空氣和水域兩種線膨脹系數(shù)測(cè)定儀器。對(duì)鋼絲繩、鋼絞線、鋼絲束和鋼拉桿四種索材,進(jìn)行了線膨脹系數(shù)的試驗(yàn)測(cè)定。